Session 2009 - Asie
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1. Question Physique Chimie 3 points a L iode peut tre class parmi les oligo l ments Qu est ce qu un oligo l ment b L apport conseill en iode pour un adulte est de 150 ug jour L ancienne eau potable distribu e dans la localit de Kampen aux pays bas contenait 100 ug d iode par litre En admettant que tout l iode ing r dans une boisson est assimil par l organisme quel volume de cette eau un adulte doit il consommer par jour pour couvrir ses besoins quotidiens en iode La nouvelle eau potable distribu e par la suite dans la m me localit ne contenait plus que 10 ug d iode par litre Quel volume de cette eau un adulte doit il consommer par jour pour couvrir ses besoins quotidiens en iode2. Question 2 Physique Chimie 2 points 2 1 Donner le nom scientifique et la formule chimique de l oxyg ne dont il est question dans le document 1 dioxyg ne O2 2 2 Comment appelle t on des esp ces chimiques portant une charge lectrique comme Fe ions cations accept 2 3 Entre quelles valeurs se situe le pH d une solution acide entre 0 et 7 Document 3 extrait Quelques uns des aliments les plus riches en fer en mg pour 100g ou 100mL sauf indication contraire steak hach 5 MG cuit 2 9 steak hach 15 MG cuit 2 7 2 8 d apr s le site Internet la di t tique en question le fer Question 3 Physique Chimie 1 5 point MG signifiant Mati re Grasse proposer une explication de la diff rence d apport en fer entre le steak hach 5 MG cuit et le steak hach 15 MG cuit Le steak hach 5 MG cuit contient moins de graisse donc plus de muscle que le steak hach 15 MG cuit Or le fer se trouve dans les muscles Il contient donc plus de fer que le steak hach 15 MG cuit Question 4 Physique Chimie 2 5 points 4 1 Qu appelle t on eau douce dans le contexte du sujet voir question suivante eau douce eau non sal e eau non calcaire accept 4 2 Quand on fait bouillir de l eau sal e solution aqueuse contenant les ions Na et CT la vapeur est constitu e d eau douce uniquement Quel comportement g n ral cette exp rience d note t elle pour le
3. Session 2007 M tropole Document 1 Le fer est essentiel de nombreuses prot ines et enzymes de notre organisme C est notamment un compos essentiel de l h moglobine prot ine utilis e par les globules rouges pour transporter l oxyg ne C est pourquoi les premiers signes de carence sont li s ce manque d approvisionnement en air de nos organes p leur extr me notamment du visage fatigue anormale augmentation du rythme cardiaque sont quelques uns des signes de ce manque Le fer est galement n cessaire aux muscles entrant dans la composition d une prot ine appel e la myoglobine L encore la carence entra ne diff rents sympt mes fatigabilit plus grande baisse des capacit s physiques Enfin les baisses d activit de certaines enzymes entra nent une moins bonne r sistance aux infections L an mie est en quelque sorte la forme la plus grave de la carence en fer Les sympt mes des carences vont tre exacerb s et c est la sant des organes les plus gourmands en oxyg ne qui est menac e c ur et cerveau principalement D apr s le site internet Doctissimo Document 2 L absorption du fer a essentiellement lieu dans le duod num et se poursuit dans le j junum proximal Pour pouvoir tre absorb le fer doit tre l tat ferreux Fe L acide chlorhydrique gastrique joue un r le essentiel en transformant le fer ferrique Fe en fer ferreux d apr s Bordas SVT 1 re L 2001
4. 70 pour cent lorsque la m thode est appliqu e Cette m thode est peu co teuse les bouteilles co tent environ six centimes de dollar la pi ce et peuvent tre r utilis es si elles sont bien entretenues et s re selon les tudes men es jusqu ici il n y a aucun risque de voir le plastique se diluer dans l eau Et le go t de l eau n est pas chimique D apr s afrik com 11 07 2008 Question 5 Physique Chimie 3 points 5 1 Citer une m thode diff rente de celle du document 4 couramment utilis e pour liminer les bact ries de l eau Pour quelle raison votre avis n est elle pas utilis e au B nin 5 2 Le traitement d crit modifie t il la composition chimique de l eau Citer deux min raux souvent apport s par l eau 5 3 Peut on affirmer que l eau ainsi purifi e est potable selon les normes fran aises Justifier avec au moins un argument Session 2009 Am rique du Nord Le Minist re de la Sant et des Solidarit s l Assurance Maladie et l Institut National de Pr vention et d Education pour la Sant INPES ont lanc le 11 septembre 2005 une campagne nationale de sensibilisation et d information afin de promouvoir la consommation de glucides complexes du type f culents et inciter limiter la consommation de glucides simples 5 1 Donnez deux exemples de glucides simples et deux aliments dans lesquels on peut les trouver 5 2 D crivez le test caract ristique du glucose 5 3 Nommez un glu
5. Document 2 L eau sal e l eau douce Les donn es sont connues d un c t plus d un milliard d hommes n ont pas acc s l eau potable de l autre l eau sal e de la mer 97 5 des ressources en eau de notre plan te n est pas potable Pour r soudre cette quation m me un enfant d cole primaire r pondrait du tac au tac Y a qu retirer le sel de l eau de mer Bien vu Ce r ve de gosses les hommes le r alisent depuis longtemps Les marins ont t les premiers d s l antiquit changer l eau sal e en eau douce Au fil des si cles leur judicieux alambic s est perfectionn Mais il faut attendre les ann es 1960 pour que les ing nieurs donnent au dessalement une dimension industrielle S appuyant sur la propri t du sel qui se s pare de l eau spontan ment quand le liquide change d tat d apr s Terre sauvage Juin 2009 Question 2 Physique Chimie 1 5 point 2 1 En utilisant le document 2 dire si l eau est majoritairement stock e sous forme d eau sal e ou d eau douce sur notre plan te Document 3 L eau douce l eau dure Une eau dure est une eau qui contient certains min raux dissous en grande quantit A l inverse une eau douce est une eau qui contient peu de ces min raux Dans la nature toutes les eaux n ont pas la m me duret les eaux du Massif Central des Vosges et du Massif Armoricain par exemple sont douces alors que certaines eaux de la R gion parisienne sont tr
6. s dures d apr s www cnrs fr Question 3 Physique Chimie 3 points 3 1 Nommer puis donner la formule des ions responsables de la duret de l eau 3 2 En utilisant le document 3 et le tableau ci dessous attribuer l eau du Massif central et l eau de la R gion parisienne la concentration massique qui leur correspond Justifier votre r ponse Concentration massique C1 moins de 200 milligrammes de calcaire dissous par litre d eau Concentration massique C2 900 milligrammes de calcaire dissous par litre d eau 3 3 Citer deux des inconv nients de l utilisation d une eau dure Document 4 Extrait de De la douceur de l eau dans le monde antique Nous sommes persuad s que l eau que nous buvons depuis les robinets en acier chrom de nos cuisines nous semblerait bien meilleure si nous la puisions une vieille fontaine en pierre et en fer mieux encore directement une source vive certifi e pure Est ce pour cette raison que la consommation se tourne aujourd hui vers l eau en bouteille Nous laisserons cette question en suspens Par contre il est clair que la symbolique utilis e pour les couleurs des bouteilles et de leurs tiquettes fait r f rence de fa on explicite tout ce que nous venons de dire au sujet de l eau chtonienne des Grecs En effet la majorit des marques europ ennes utilisent le bleu le blanc et le rose pour l eau min rale naturelle et le vert pour l eau mi
7. On effectue ensuite la m me manipulation en rempla ant la solution de chlorure de potassium par 10 mL d eau du robinet On note V2 le volume de solution de nitrate d argent vers l apparition du pr cipit rouge Solution de nitrate Solution de nitrate d argent d argent 10 mL de solution de 10 mL d eau du chlorure de robinet de potassium de concentration concentration 7 massique en ion massique chlorure C2 C 150 mg L m chromate de chromate de potassium potassium Barreau aimant Barreau aimant Agitateur magn tique Agitateur magn tique Question 6 Physique Chimie 0 5 point Nommez l instrument de verrerie avec lequel on verse la solution de nitrate d argent burette gradu e Question 7 Physique Chimie 2 points Dans cet exemple de dosage le volume de solution de nitrate d argent vers est proportionnel la concentration en chlorure En d duire la valeur C2 de la concentration en ion chlorure de l eau du robinet volume de solution de nitrate d argent vers concentration en chlorure solution de chlorure de potassium V1 10mL C1 150 mg L eau du robinet V2 20 mL C2 150 20 10 300 mg L Question 8 Physique Chimie 1 point D duire de la question pr c dente si cette eau du robinet satisfait aux crit res de potabilit Justifier norme de potabilit concentration en ions chlorure lt 200 mg L document 4 La concentration en ions chlorure de l eau
8. Session 2009 Asie Document 1 Le cycle de l eau nuages SET gouttelettes A j d eau lt 4 EE LATE LR 7 11 nt Fes A SR Ke 5 vapeur d eau nu a 1 u d apr s site internet de l Universit de Mons Hainaut Document 2 L eau Un produit naturel m connu Sch matiquement l eau volue entre 3 secteurs les oc ans l hydrosph re l atmosph re et les sols lithosph re La Terre recevant l nergie solaire l hydrosph re s vapore conduisant la pr sence d eau dans l atmosph re Cette eau suite un refroidissement de l air se condense en gouttes ou cristaux de glace et se retrouve pr cipit e sous forme de pluie neige ou gr le sur la lithosph re la surface de laquelle approximativement 1 4 p n tre 1 4 ruisselle La moiti restante s vapore son tour Les eaux superficielles sont constitu es par les eaux des ruisseaux rivi res fleuves tangs lacs barrages r servoirs et glaciers Les fleuves et les rivi res outre les eaux de pluie sont aliment s par les nappes souterraines surtout mises contribution en t quand les pluies sont beaucoup plus faibles On estime environ 3 milliards de m3 an la quantit d eau souterraine qui participe dans le bassin de la Seine l alimentation des fleuves et des rivi res Les d bits des fleuves et des rivi res vont donc varier entre deux extr mes tiages et crues En p riode de s cheresse annuelle le
9. cide pr sent dans le pain et d crivez son test caract ristique Session sept 2008 M tropole Document 2 Composition de deux eaux min rales A et B d une eau de source C d une eau du robinet D et normes de potabilit ou valeurs limites autoris es lons en mg L Eau min rale A Eau min rale B Eau de source C Eau du robinet D Limites de potabilit Calcium 11 5 549 49 38 aucune Magn sium 8 119 12 3 6 50 Potassium 6 2 4 1 3 5 12 Sodium 11 6 14 35 10 150 Sulfate 31 7 1530 17 21 200 250 Chlorure 13 5 18 54 11 250 Nitrate 6 3 4 3 5 6 50 Hydrog nocarbonate 71 384 186 163 aucune Fluorure 0 22 0 4 1 5 pH 7 7 2 7 8 8 1 6 5 9 L enrichissement des eaux en nitrates a pour origine essentielle les engrais et les rejets d eaux us es domestiques La DASS de la r gion concern e responsable du contr le sanitaire de l eau du robinet D pr cise que sa teneur en fluor est conforme la norme Question 4 Physique Chimie 1 point Les quatre eaux du document 2 sont elles l g rement acides l g rement basiques ou neutres Justifier la r ponse Question 5 Physique Chimie 3 points a Donner les noms et les formules des ions responsables de la duret d une eau b De ces quatre eaux quelle est la plus dure Justifier c Pour comparer la duret des eaux min rales A et B du document 2 on utilise une solution savonneuse d eau dis
10. de basique ou neutre Justifiez basique car pH gt 7 Document 4 Normes de potabilit Param tres Valeur limite R sidu sec 180 1500 mg L Duret en TH sup rieure 15 pH comprise entre 6 et 9 5 Chlorures 200 mg L Sulfates 250mg L Magn sium 50 mg L Hydrog nocarbonates non limit Nitrates 50 mg L Question 5 Physique Chimie 1 5 point 5 1 Donnez le nom et la formule chimique des deux ions responsables de la duret de l eau ion magn sium Mg et ion calcium Ca 5 2 Citez un inconv nient d une eau trop dure d p ts de tartre dans les canalisation savon qui mousse difficilement n cessit d utiliser plus de lessive pour laver le linge Document 5 Dosage des ions chlorure En versant progressivement des ions argent Ag dans une solution contenant des ions chlorures CI il se forme un pr cipit blanc le chlorure d argent Les ions argent produisent avec le chromate de potassium un pr cipit rouge On souhaite doser les ions chlorures dissous dans une eau de robinet Pour cela 1 On verse tout d abord l aide d une burette gradu e une solution de nitrate d argent dans 10 mL de solution de chlorure de potassium de concentration massique connue C1 contenant quelques gouttes de chromate de potassium On cesse de verser l apparition d un pr cipit rouge On note alors V1 le volume de solution de nitrate d argent 2
11. du robinet est sup rieure la norme donc cette eau ne satisfait pas aux crit res de potabilit Session 2008 Martinique Document 1 La sant vient en mangeant en particulier des fruits et l gumes Les r sultats des tudes exp rimentales sont coh rents avec ceux des nombreuses tudes pid miologiques disponibles la consommation r guli re et vari e de fruits et l gumes r duit le risque de nombreux cancers Nos repas sont souvent trop riches en viande et en sel Or ce type d alimentation acidifie l g rement notre sang Afin de r tablir l quilibre les os vont lib rer du calcium pour neutraliser l augmentation d acidit Cette perte de calcium faible mais qui dure toute la vie fragilise notre squelette Les fruits et les l gumes quilibrent l alimentation ils la rendent moins acide entre autres en apportant du potassium A l int rieur de nos cellules des mol cules issues de notre alimentation sont transform es pour fournir de l nergie L une des r actions chimiques qu elles subissent s appelle l oxydation Malheureusement l oxydation produit aussi des compos s instables tr s r actifs les radicaux libres Si les radicaux libres ne sont pas neutralis s ils vont ainsi attaquer l organisme l endommager le faire vieillir plus rapidement S ils attaquent certains lipides ceux ci s incrustent dans les parois des vaisseaux sanguins en formant des plaques et r duisent d autant la circu
12. lation du sang Ceci peut favoriser l apparition d un accident cardiovasculaire Heureusement les fruits et les l gumes sont tr s riches en antioxydants comme les polyph nols Ces mol cules vont neutraliser les radicaux libres et limiter l oxydation des tissus de notre corps D apr s le Service Presse INRA http www inra fr presse la sant vient en mangeant en particulier des fruits et l gumes Le 25 10 2007 Question 2 Physique Chimie 2 25 points 2 1 Une analyse de sang apporte de nombreux renseignements sur sa composition Quelle indication donne la valeur du pH Le pH permet de savoir si le sang est acide neutre ou basique 2 2 Si le sang n avait pas un pH tr s pr cis la survie des cellules serait rapidement impossible Le pH du sang humain est maintenu entre 7 35 et 7 45 Que peut on d duire de la mesure du pH du sang Pourquoi Le sang est l g rement basique car sa valeur est sup rieure 7 autre r ponse accept e permet de savoir si l alimentation est quilibr e car une alimentation trop riche en viande et en sel acidifie le sang 2 3 l aide du document 1 r pondre aux questions suivantes 2 3 1 Retrouver un moyen permettant d viter les effets n fastes des radicaux libres neutralisation par les antioxydants 2 3 2 Donner la cat gorie d aliments contenant une grande quantit d antioxydants fruits et l gumes 2 3 3 Citer un antioxydant polyph nols ou acide citrique ou acide ascorbique
13. n rale gazeuse On retrouve ainsi les deux associations d images de l Antiquit Je bleu couleur du ciel du lac et de la mer de l air et de la puret pour l eau a rienne et immobile calme et belle comme un paysage le vert v g tal pour l eau gazeuse o le p tillant est cens remplacer le mouvement de la source vive chtonienne issu de la Terre d apr s R Scariati avec la collaboration de G Hochhofler Universit de Gen ve Document 5 Eau de source et eau min rale Issues de nappes d eaux souterraines non pollu es profondes ou prot g es des rejets dus aux activit s humaines les eaux dites de source sont des eaux naturellement propres la consommation humaine Les seuls traitements qu il est permis de leur appliquer afin d liminer les l ments instables que sont les gaz le fer et le mangan se sont l a ration la d cantation et la filtration Les eaux naturellement gazeuses qui contiennent du dioxyde de carbone dissous peuvent galement tre gaz ifi es avant d tre embouteill es Les eaux min rales quant elles sont des eaux de source ayant des propri t s particuli res elles ont des teneurs en min raux et en oligo l ments susceptibles de leur conf rer des vertus th rapeutiques et leur composition chimique est stable dans le temps Comme les eaux de source elles ne peuvent tre trait es En France une eau ne peut tre qualifi e de min rale que si elle a t reconnue comme ta
14. nt b n fique pour la sant par l Acad mie Nationale de M decine d apr s www cnrs fr Question 4 Physique Chimie 2 5 points 4 1 En utilisant le document 4 dire quelle hypoth se expliquerait que la consommation se tourne aujourd hui vers l eau en bouteille et plus particuli rement vers l eau min rale 4 2 Pour les eaux gazeuses nommer le gaz utilis pour donner le p tillant cens remplacer le mouvement de l eau vive 4 3 Quelle diff rence du point de vue chimique peut on faire entre une eau de source et une eau min rale Document 6 Indispensables tr s faible dose souvent toxiques faible dose Fluor Effets b n fiques tr s faible dose 1 mg jour il prot ge les dents et solidifie le squelette Effets toxiques faible dose 2 5 mg jour d formations osseuses coloration des dents lode Effets b n fiques tr s faible dose lt 0 1 mg jour participe la synth se des hormones thyro diennes Effets toxiques faible dose fatigue insomnies hyperthyro die S l nium Effets b n fiques faible dose c est un anti oxydant qui prot ge des cancers Effets toxiques induction de cancers maladies de peau Question 5 Physique Chimie 2 points 5 1 En utilisant les documents 5 et 6 dire quelle cat gorie appartiennent les l ments Fluor Iode et S l nium 5 2 L eau min rale A pr sente sur le march es
15. s ions en solution l gard du ph nom ne d vaporation Les ions ne se retrouvent pas dans la vapeur d eau 4 3 Comment volue la concentration en sel de l eau sal e au fur et mesure que l eau s vapore Elle augmente il y a de moins en moins d eau mais la quantit de sel reste la m me donc l eau est plus sal e 4 4 Par analogie que conclure pour les ions fer contenus dans un aliment lors de sa cuisson la vapeur Les ions fer restent dans l aliment Session 2010 Polyn sie Document 1 L eau Des glaciers et des vall es glaciaires de cette immense chaine de montagnes d innombrables cours d eau descendent jusque dans les plaines Pendant quelques temps ils vont un peu comme l aventure travers bocages et clairi res le long des pentes verdoyantes qui s talent en ventail puis se d cidant reprendre le droit chemin ils rassemblent une foule de petits ruisseaux vagabonds et partent pour un long voyage en direction de l est Cette rivi re que bordent les paysages les plus divers est appel e par les tribus sauvages qui peuplent ses rives glorieuses la Kissaskatchewan c est dire la rivi re qui coule rapidement d apr s The Great Lone Land William Francis Butler Question 1 Physique Chimie 1 point 1 1 Choisir entre les deux mots infiltration et ruissellement celui qui s applique la description faite dans le texte du document 1 Justifier 1 2 N
16. t l une des eaux les plus riches en fluor elle peut contenir jusqu 3 240 mg L de fluor Pour un individu buvant 2 L de cette eau quotidiennement dire quels sont les effets possibles de cette eau sur l organisme Justifier votre r ponse 5 3 Dans le document 6 il est dit que le s l nium est un anti oxydant Donner un exemple d utilisation d un anti oxydant Session 2010 Am rique du Nord Document B nin du soleil une bouteille en plastique de l eau propre Cr e par l Institut f d ral suisse pour les sciences et technologies de L eau EAWAG cette m thode baptis e d sinfection solaire de l eau ou SODIS utilise les rayons UV A et la chaleur du soleil pour d contaminer l eau Mode d emploi La m thode SODIS est simple Les utilisateurs prennent une bouteille de plastique transparente d une contenance maximale de trois litres la remplissent d eau et la placent sur leur toit ou sur une plaque de t le ondul e pour qu elle absorbe les rayons du soleil Six heures deux jours plus tard en l onction de l intensit des rayons du soleil l eau devrait tre purifi e les UV A tuent les organismes pathog nes de l eau et la chaleur du soleil a un effet pasteurisant Ces effets conjugu s permettent de d truire jusqu 99 9 pour cent des microorganismes responsables du chol ra et de la diarrh e Selon les tudes d impact de la SODIS le taux d infections diarrh iques chute de 20
17. till e On pr pare deux tubes essais remplis l un de 5 mL d eau min rale A l autre de 5 mL d eau min rale B On verse 15 gouttes d eau distill e savonneuse dans chaque tube et on agite Qu observera t on dans les deux tubes Dire pourquoi d Donner un inconv nient d ordre domestique d une eau dure Question 7 Physique Chimie 1 5 point Afin de v rifier la norme de potabilit d une eau du robinet un chimiste r alise le dosage des ions nitrate Il trouve une teneur de 0 720 mg pour 10 mL d eau L eau test e respecte t elle la norme de potabilit Question 8 Physique Chimie 3 points a Sachant que le lait maternel est un lait faiblement min ralis quelle est l eau min rale du document 2 la plus appropri e pour pr parer un biberon partir d un lait maternis en poudre Justifier b Le lactose sucre pr sent dans le lait est transform en pr sence d eau et de lactase enzyme en glucose et en galactose Comment appelle t on cette transformation Identifier les r actifs et les produits On reproduit cette transformation dans un tube essai D crire le test permettant d identifier le glucose form Session sept 2009 M tropole Document Aux Pays Bas le changement de l eau potable distribu e dans une localit Kampen fit augmenter la proportion de goitreux dans la population or si l ancienne eau contenait 100 200 ug d iode par litre la nouvelle n avait que 10 pg par litre
18. ur d bit est minimum et quasiment exclusivement fourni par les eaux souterraines p riode d tiage D apr s site internet cultureSciences Chimie Article crit par C Cun centre de recherche et de contr le des eaux de Paris Question 1 Physique Chimie 0 5 point Comment volue dans le temps la quantit totale d eau sur Terre Elle reste constante cycle vaporation condensation Question 2 Physique Chimie 2 points 2 1 Nommez l tape 1 du document 1 vaporation 2 2 Nommez l tape 5 pr cipitation priori pas condensation car l eau est sous forme liquide dans le nuage et dans la pluie mais la r ponse serait sans doute accept e 2 3 Eaquelle deces tapesest un changement d tat physique Jastifiez Question 3 Physique Chimie 1 5 point Indiquez les trois r servoirs d eau de notre plan te oc ans atmosph re sols mais d autres r ponses seraient sans doute accept es Document 3 R sultats d analyse d eau Param tres Valeur moyenne eau canal de Marseille Calcium mg L 71 Duret TH degr fran ais 21 8 Magn sium mg L 10 5 Nitrates mg L 2 pH 8 Turbidit NTU 4 9 D apr s site internet de la soci t des eaux de Marseille Question 4 Physique Chimie 1 point 4 1 Par la mesure de quel param tre peut on reconna tre le caract re acide basique ou neutre d une solution mesure du pH 4 2 L eau de Marseille est elle aci
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